- 实验：用油膜法估测分子的大小
- 共242题
某小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验,已知单摆摆动的摆角小于5°，
(1)单摆的摆长应是球自然下垂时从悬点量至 的距离，此实验在测量周期应从摆球摆到 处开始计时。
(2)某同学先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d ，如图所示。则该摆球的直径为_____________毫米。
(3)在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t; 该单摆在摆动过程中的周期为 。
(4) 某同学用秒表测得球第40次经过最低点的时间如图所示，则秒表读数为 s；单摆的周期为 s。
(5)用上述物理量的字母符号写出求重力加速度的一般表达式g = .
(6)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中
的 .
(7)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率k。则重力加速度g=________。(用k表示)若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则由此图象求得的重力加速度的g (填“偏大”，“偏小”，“无影响”)
正确答案
(1)球心 最低点(2) 29.8 (3) 2t/n-1 (4) 79.9 4.1 (5)π2(n-1)2(L+d/2)/t2 (6) BD (7) 4π2/k 无影响
试题分析：（1）摆长等于摆线长与球半径之和；单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小．
（2）摆球的直径为：
（3）单摆周期为
（4）秒表的读数为
（5）根据周期公式
（6）摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，测得的单摆周期变大，根据
（7）根据重力加速度的表达式
点评：常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．
用油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下：
①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；
②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；
③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将______均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20mm．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）步骤③中应填写：______；
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______毫升；
（3）油酸分子直径是______米．
正确答案
（1）在该实验中，由于油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出，因此浅盘中倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上，以便于操作．
故答案为：痱子粉或石膏粉．
（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=
故答案为：2×10-5．
（3）面积超过正方形一半的正方形的个数为116个，则油酸膜的面积约为：S=116×4=464cm2因此油酸分子直径为：d=
故答案为：4.3×10-10．
(2011·苏州模拟)用油膜法估测分子的大小.
实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm).则
(1)下面给出的实验步骤中，正确排序应为______(填序号)
为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤D
_________________________________________________.
(2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为
___________________________________________.
正确答案
(1)BCA 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S
(2)
(1)根据实验原理可得，给出的实验步骤的正确排序为BCA，步骤D应为将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S.
(2)每滴油酸酒精溶液的体积为
所以单个油酸分子的直径为
某小组在《用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系》实验（1）（2分）（单选题）实验过程中，下列哪些操作是正确的（ ）
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器
C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验
D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
（2）该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积（不包括连接管的容积）数据如下表所示：
①（2分）（单选题）为了更精确的测量也可以利用图像的方法，若要求出连接管的容积也可以画 图。
A．p-V B．V-p
C．p-l/V D．V-l/p
②（2分）利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的____。
A．斜率 B．纵坐标轴上的截距
C．横坐标轴上的截距 D．图线下的“面积”
正确答案
略
在做”用油膜法估测分子的大小”的实验中,实验简要步骤如下:
E.用公式
上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全,请指出: (1)（2分）
(2)（2分）
正确答案
本实验中必须测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,故必先求出一滴油酸酒精溶液的体积,因此实验过程中应该求出1 mL油酸酒精溶液的滴数;油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出,因此浅盘中倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上.
答案:(1)求出1 mL油酸酒精溶液的滴数 (2)浅盘里倒入水后,将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
分析：本实验中必须测出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，故必先求出一滴油酸酒精溶液的体积，因此实验过程中应该求出1 mL油酸酒精溶液的滴数；油酸薄膜的边缘在水中不易观察和画出，因此浅盘中倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀撒在水面上．
解答：解：（1）A选项中仅仅根据油酸酒精溶液的浓度，仍不能算出一滴溶液中纯油酸的体积V，还需要求出1 mL油酸酒精溶液的滴数
（2）B选项中用浅盘装入约2cm深的水，油酸滴入水面后，浅盘里倒入水，将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上，才能使油酸在水面上扩散后，会将水面上的痱子粉推开，形成清晰地边缘，中间油酸扩散形成的图形是透明的．
故答案为：（1）求出1 mL油酸酒精溶液的滴数 （2）浅盘里倒入水后，将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
点评：分子以球形一个靠一个排列，同时计算油酸薄膜的面积是以不足半个的舍去，多于半个的算一个的规则．
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